12、索引调制在OFDM系统中的应用

索引调制在OFDM系统中的应用

1. 索引调制在OFDM系统中的应用概述

索引调制（Index Modulation, IM）是一种新兴的信号调制技术，它利用传输实体的开关状态（如天线、子载波、时隙等）来传递信息。与传统调制方法不同，索引调制几乎不需要额外的功率，从而在光谱效率和能效方面取得了显著的好处。近年来，索引调制技术在正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM）系统中得到了广泛的应用，特别是在高数据速率和高能效的需求背景下。本文将探讨索引调制在OFDM系统中的几种应用场景，包括PAPR降低、中继网络、认知无线电、NOMA、水下声学和车载通信以及可见光通信。

2. 通过部分非活动子载波实现PAPR降低

OFDM系统的一个主要缺点是其高峰均功率比（Peak-to-Average Power Ratio, PAPR），这要求使用昂贵的功率放大器。索引调制提供了一种有效的解决方案，通过部分非活动子载波来降低PAPR。具体来说，OFDM-IM方案中，并非所有子载波都被激活以携带星座符号，这极大地限制了频谱效率。然而，通过激活所有子载波，同时启用索引调制，双模式辅助OFDM（DM-OFDM）故意激活OFDM-IM的空闲子载波，以传输来自与“活跃”子载波所使用的星座图不同的星座图的符号。

2.1 DM-OFDM实现过程

DM-OFDM的具体实现步骤如下：

1. 子载波分组 ：将所有子载波划分为几个子块，每个子块中的一组子载波被激活以携带通常调制的N-ary符号。
2. 星